光ニューラルネットワークにおける物理攻撃耐性のシミュレーション

 

氏名:塩見 準
所属:大阪大学大学院情報科学研究科
概要:光集積回路に対してレーザー照射を行い、光ニューラルネットワーク (ONN: Optical Neural Network) の重みパラメータを不正に書き換えることを狙う。この効果を再現するシミュレータをSQUID上で構築し、このレーザー故障注入攻撃によるニューラルネットワークの誤分類発生率、および攻撃の実行時検知率(異常検知用のチェックサムをONNに導入)をシミュレーションにより評価した。シミュレーションの結果、ランダムな箇所にレーザー故障注入攻撃を行うことでONNを誤分類させることに成功した。ONNに導入したチェックサムによって、ONNに誤分類を誘発した攻撃トライアルのうち約96%を実行時に検知できた

 

論文掲載,発表実績:
(国際会議会議録掲載論文)

  • Kota Nishida, Yoshihiro Midoh, Noriyuki Miura, Satoshi Kawakami, Alex Orailoglu, Jun Shiomi, "PrometheusFree: Concurrent Detection of Laser Fault Injection Attacks in Optical Neural Networks", 31st Asia and South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC), pp. 1152-1159, Jan. 2026.
  • Kota Nishida, Yoshihiro Midoh, Noriyuki Miura, Satoshi Kawakami, Alex Orailoglu, Jun Shiomi, "Concurrent Detection of Multiple Thermal Fault Injection Attacks on Optical Neural Networks", The 26th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies (SASIMI2025), pp. 272-277, Oct. 2025.

 

(国内研究会等発表論文)

  • Kota Nishida, Yoshihiro Midoh, Noriyuki Miura, Satoshi Kawakami, Alex Orailoglu, Jun Shiomi, "[記念講演]PrometheusFree: Concurrent Detection of Laser Fault Injection Attacks in Optical Neural Networks", 信学技報, vol. 125, no. 382, VLD2025-92, pp. 97-97, 2026年3月.
  • 西田 孔太,御堂 義博,三浦 典之,川上 哲志,Alex Orailoglu,塩見 準, "光ニューラルネットワークに対する複数箇所にわたる熱故障注入攻撃の実行時検知", DAシンポジウム2025, pp. 163-170, 2025年8月.

 

(その他)

  • 西田孔太, 御堂義博, 三浦典之, 川上哲志, Alex Orailoglu, 塩見準, "熱故障注入攻撃を実行時に検知する耐タンパ光ニューラルネットワークの検討", LSIとシステムのワークショップ2025, ポスター発表, 2025年5月.
  • 西田孔太, "光ニューラルネットワークに対する複数箇所にわたる熱故障注入攻撃の実行時検知", DAシンポジウム2025, 情報処理学会 SLDM 研究会 優秀ポスター発表賞, 2025年8月.
  • Kota Nishida, "PrometheusFree: Concurrent Detection of Laser Fault Injection Attacks in Optical Neural Networks", ASP-DAC2026, IEICE VLD Excellent Student Author Award for ASP-DAC 2026, 2026年3月.

 




Posted : 2026年03月31日